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2019/11/29,几何产品规范与检验,1,一 导论,互换性及标准化的基本含义,2019/11/29,几何产品规范与检验,2,了解互换性的意义、标准化的概念、机械精度设计的基本原则、主要方法、本课程的研究对象、任务及要求。,2019/11/29,几何产品规范与检验,3,互换性的概念：,概念：同一规格的一批零部件，任取其一，不经任何挑选和修配就能装在机器上，并能满足其使用功能要求的特性叫做互换性。 机械制造业中的互换性通常包括几何参数和力学性能的互换性的互换。,2019/11/29,几何产品规范与检验,4,互换性的分类,分类：互换性按其互换程度分为完全互换和不完全互换。 定义：完全互换装配时不需挑选和修配。不完全互换装配时允许挑选、调整和修配。 应用：零部件厂际协作应采用完全互换，部件或构件在同一厂制造和装配时，可采用不完全互换。,2019/11/29,几何产品规范与检验,5,公差：允许零件几何参数的变动量称为公差。 标准按不同的级别颁发。我国标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。 对需要在全国范围内统一的技术要求，应当制定国家标准，代号为GB，对没有国家标准而又需要在全国某个行业范围内统一的技术要求，可制定行业标准，如机械标准（JB）等；对没有国家标准和行业标准而又需要在某个范围内统一的技术要求，可制定地方标准或企业标准，它们的代号分别用DB、QB表示。,2019/11/29,几何产品规范与检验,6,优先数和优先数系,GB32180中规定以十进制等比数列为优先数系，并规定了五个系列，它们分别用系列符号R5、 R10、 R20、 R40和R80表示，其中前四个系列作为基本系列， R80为补充系列，仅用于分级很细的特殊场合。,2019/11/29,几何产品规范与检验,7,精度设计原则,互换性原则：机械零件几何参数的互换性是指同种零件在几何参数方面能够彼此互相替换的性能。 经济性原则：工艺性 、合理的精度要求、合理选材、合理的调整环节、提高寿命。 匹配性原则：根据机器或位置中各部分各环节对机械精度影响程度的不同，对各部分各环节提出不同的精度要求和恰当的精度分配，做到恰到好处，这就是精度匹配原则。 最优化原则：探求并确定各组成零、部件精度处于最佳协调时的集合体。例如探求并确定先进工艺，优质材料等。,2019/11/29,几何产品规范与检验,8,二 孔、轴极限与配合,2019/11/29,几何产品规范与检验,9,有关尺寸的概念,尺寸：用特定单位表示长度值的数字。 基本尺寸：由设计给定的尺寸，一般要求符合标准的尺寸系列。 实际尺寸：通过测量所得的尺寸。包含测量误差，且同一表面不同部位的实际尺寸往往也不相同。用Da、da表示。 极限尺寸：允许尺寸变化的两个界限值。两者中大的称为最大极限尺寸，小的称为最小极限尺寸。孔和轴的最大、最小极限尺寸分别为 Dmax、dmax和Dmin、 dmin表示。 作用尺寸：孔的作用尺寸Dm：在配合的全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸；Dm=Da-t形 轴的作用尺寸dm ：在配合的全长上，与实际轴外接的最小理想孔的尺寸。 dm=da+t形,2019/11/29,几何产品规范与检验,10,最大实体尺寸（MMS）：对应于孔或轴的最大材料量（实体大小）的那个极限尺寸， 即：轴的最大极限尺寸dmax；孔的最小极限尺寸Dmin。 最小实体尺寸（LMS）：对应于孔或轴的最小材料量（实体大小）的那个极限尺寸， 即：轴的最小极限尺寸dmin；孔的最大极限尺寸Dmax。,2019/11/29,几何产品规范与检验,11,偏差与公差,偏差：某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差。包括实际偏差和极限偏差。极限偏差又分上偏差（ES、es）和下偏差（EI、ei）。 ES=Dmax-D es=dmax-d EI=Dmin-D ei=dmin-d 公差：允许尺寸的变动量。等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值。孔、轴的公差分别用Th和Ts表示。 Th= Dmax- Dmin = ES-EI Ts= dmax- dmin = es-ei,2019/11/29,几何产品规范与检验,12,公差与极限偏差的比较,两者区别： 从数值上看：极限偏差是代数值，正、负或零值是有意义的；而公差是允许尺寸的变动范围，是没有正负号的绝对值，也不能为零（零值意味着加工误差不存在，是不可能的）。实际计算时由于最大极限尺寸大于最小极限尺寸，故可省略绝对值符号。 从作用上看：极限偏差用于控制实际偏差，是判断完工零件是否合格的根据，而公差则控制一批零件实际尺寸的差异程度。 从工艺上看：对某一具体零件，公差大小反映加工的难易程度，即加工精度的高低，它是制定加工工艺的主要依据，而极限偏差则是调整机床决定切削工具与工件相对位置的依据。 两者联系：公差是上、下偏差之代数差的绝对值，所以确定了两极限偏差也就确定了公差。,2019/11/29,几何产品规范与检验,13,尺寸公差带图,零线：表示基本尺寸的一条直线，零线以上为正，以下为负。 尺寸公差带：由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。 基本偏差：标准中表列的，用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。一般为靠近零线的那个极限偏差。 标准公差：标准中表列的，用以确定公差带大小的任一公差。,孔,轴,0,基本尺寸,ES,EI,es,ei,Th,T s,+,-,2019/11/29,几何产品规范与检验,14,合格性判定原则极限尺寸判断原则,工件除线性尺寸误差外，还存在形状误差，为正确地判断工件尺寸的合格性，规定了极限尺寸判断原则，即泰勒原则。其内容为： 孔或轴的作用尺寸不超过最大实体尺寸，任何位置的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸。 DmDmin ， DaDmax dmdmax ， dadmin,2019/11/29,几何产品规范与检验,15,标准公差的特点,IT6可读作：标准公差6级或简称6级公差。 同一基本尺寸的孔与轴，其标准公差数值大小应随公差等级的高低而不同。 公差等级，公差值。 同一公差等级的孔与轴，随着基本尺寸大小的不同应规定不同的标准公差值。 公差是加工误差的允许值，同一等级的公差具有相同的加工难易程度。 总之，标准公差的数值，一与公差等级有关，二为基本尺寸的函数。,2019/11/29,几何产品规范与检验,16,公差带代号及标注,公差带的代号由基本偏差代号与公差等级代号组成，如H7、h6、M8、d9等等。在图样上标注尺寸公差时，可以标注极限偏差，（上偏差放在基本尺寸的右上角，下偏差放在基本尺寸的右下角，例如： 、 ，也可以标注尺寸公差带代号，如：50H7、 50f6或者两者都标注50H7 、 50f6 。,2019/11/29,几何产品规范与检验,17,配合代号,标准规定，配合代号由相互配合的孔和轴的公差带以分数的形式组成，孔的公差带为分子，轴的公差带为分母。例如：40H8/f7，80K7/h6。 原则上，任意一对孔、轴公差带都可以构成配合，为了简化公差配合的种类，减少定值刀、量具和工艺装备的品种及规格，国家标准在尺寸500mm的范围内，规定了基孔制和基轴制的优先（基孔制、基轴制各13种）和常用配合（基孔制59种，基轴制47种）。,2019/11/29,几何产品规范与检验,18,线性尺寸的一般公差的国标规定,1804国家标准规定了线性尺寸一般公差（未注公差）的规范。 线性尺寸的一般公差规定了四个公差等级：精密级(f)、中等级(m)、和粗糙级(c)和最粗级(v)。,2019/11/29,几何产品规范与检验,19,配合的概念,基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差带之间的关系，称为配合。,配合的类别,根据其公带位置不同，可分为三种类型：间隙配合、过盈配合和过渡配合.,2019/11/29,几何产品规范与检验,20,有关计算,计算:孔 mm与轴 mm 孔 mm与轴 mm 孔 mm与轴 mm 配合的极限间隙或极限过盈、配合公差并画出公差带图，说明配合类别。,0,0,0,+,+,+,-,-,-,50,50,50,+0.025,-0.025,-0.041,+0.025,+0.059,+0.043,+0.025,+0.018,+0.002,2019/11/29,几何产品规范与检验,21,配合制,标准对配合规定了两种配合制：基孔制和基轴制。 基孔制：基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差轴的公差带形成各种配合的一种制度。基孔制中的孔为基准孔，其下偏差为零。 基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差孔的公差带形成各种配合的一种制度。基轴制中的轴为基准轴，其上偏差为零。,2019/11/29,几何产品规范与检验,22,第三章 形状和位置 公差及检测,2019/11/29,几何产品规范与检验,23,形位公差的要素,定义：构成零件几何特征的点、线、面。 分类： （一）按结构特征分： 轮廓要素、中心要素； （二）按存在状态分： 实际要素、理想要素； （三）按所处地位分： 被测要素、基准要素； （四）按功能关系分： 单一要素、关联要素。,2019/11/29,几何产品规范与检验,24,形位公差的标注,以公差框格的形式标注（两格或多格） 0.05 A 公差特征符号 公差值 基准 指引线 (从表4-1中选) (以mm为单位) (由基准字母表示) (指向被测要素) 注意: 公差值 如果公差带为圆形或圆柱形，公差值前加注，如果是球形，加注。 基准 单一基准用大写表示；公共基准由横线隔开的两个大写字母表示；如果是多基准，则按基准的优先次序从左到右分别置于各格。 指引线 用细实线表示。从框格的左端或右端垂直引出，指向被测要素。指引线的方向必须是公差带的宽度方向。,2019/11/29,几何产品规范与检验,25,形位公差标注（二）,重要提示： 指引线指向被测要素时，要注意区分轮廓要素和中心要素。 基准符号用带小圆的大写字母以细实线与粗的短实线相连，基准要素也要注意区分轮廓要素和中心要素。,2019/11/29,几何产品规范与检验,26,形状公差,单一要素对其理想要素允许的变动量。其公差带只有大小和形状，无方向和位置的限制。 直线度 平面度 圆度 圆柱度,2019/11/29,几何产品规范与检验,27,位置公差,定向公差 1、平行度 2、垂直度 3、倾斜度 定位公差 1、同轴度 2、对称度 3、位置度,跳动公差 1、圆跳动公差 2、全跳动公差,2019/11/29,几何产品规范与检验,28,公差原则的定义,定义：处理尺寸公差和形位公差关系的规定。 分类：,2019/11/29,几何产品规范与检验,29,（一）独立原则,定义：图样上给定的每一个尺寸和形状、位置要求均是独立的，应分别满足要求。 标注：不需加注任何符号。,30,0,-0.033,标注,0,0.015,2019/11/29,几何产品规范与检验,30,（二）相关要求（1）包容要求,定义：实际要素应遵守最大实体边界，其局部实际尺寸不得超过最小实体尺寸。 标注：在单一要素尺寸极限偏差或公差带代号之后加注符号“ ”， 应用：适用于单一要素。主要用于需要严格保证配合性质的场合。 边界：最大实体边界。 测量：可采用光滑极限量规（专用量具）。,2019/11/29,几何产品规范与检验,31,（2）最大实体要求,定义：控制被测要素的实际轮廓处于其最大实体实效边界之内的一种公差要求。当其实际尺寸偏离最大实体尺寸时，允许其形位误差值超出其给出的公差值，即形位误差值能得到补偿。 标注：应用于被测要素时，在被测要素形位公差框格中的公差值后标注符号“ M ”；应用于基准要素时，应在形位公差框格内的基准字母代号后标注符号“ M ”。,2019/11/29,几何产品规范与检验,32,可逆要求（最大实体要求）,可逆要求应用于最大实体要求时，被测要素的实际轮廓应遵守最大实体实效边界，当其实际尺寸偏离最大 实体尺寸时，允许其形位误差得到补偿，而当其形位误差小于给出的形位公差时，也允许其实际尺寸超出最大实体尺寸，即其尺寸公差值可以增大，这种要求称之为“可逆的最大实体要求”，在图样上的形位公差框格中的形位公差后加注符号M R 。,2019/11/29,几何产品规范与检验,33,（3）最小实体要求,定义：控制被测要素的实际轮廓处于其最小实体实效边界之内的一种公差要求。 标注：在被测要素形位公差框格中的公差值后标注符号 L 。应用于基准要素时，应在形位公差框格内的基准字母代号后标注符号“ L ”。 应用：适用于中心要素。主要用于需保证零件的强度和壁厚的场合。 边界：最小实体实效边界。即：体内作用尺寸不得超出最小实体实效尺寸，其局部实际尺寸不得超出最大实体尺寸和最小实体尺寸。DLV=DLt 内表面为“+”，外表面为“-”。,2019/11/29,几何产品规范与检验,34,形位公差项目的选择,应充分发挥综合控制项目的职能，以减少图样上给出的形位公差项目及相应的形位误差检测项目。 在满足功能要求的前提下，应选用测量简便的项目。,2019/11/29,几何产品规范与检验,35,公差原则的选择,应根据被测要素的功能要求，充分发挥公差的职能和采取该公差原则的可行性、经济性。 独立原则用于尺寸精度与形位精度精度要求相差较大，需分别满足要求，或两者无联系，保证运动精度、密封性，未注公差等场合。 包容要求主要用于需要严格保证配合性质的场合。 最大实体要求用于中心要素，一般用于相配件要求为可装配性（无配合性质要求）的场合。 最小实体要求主要用于需要保证零件强度和最小壁厚等场合。 可逆要求与最大（最小）实体要求联用，能充分利用公差带，扩大了被测要素实际尺寸的范围，提高了效益。在不影响使用性能的前提下可以选用。,2019/11/29,几何产品规范与检验,36,形位误差的检测原则,与理想要素比较原则将被测要素与理想要素相比较，量值由直接法或间接法获得。 测量坐标值原则测量被测实际要素的坐标值，经数据处理获得形位误差值。 测量特征参数原则测量被测实际要素具有代表性的参数表示形位误差值。 测量跳动原则被测实际要素绕基准轴线回转过程中，沿给定方向或线的变动量。 控制实效边界原则检验被测实际要素是否超过实效边界，以判断被测实际要素合格与否。,2019/11/29,几何产品规范与检验,37,第四章 表面粗糙度,2019/11/29,几何产品规范与检验,38,零件表面的形貌可分为三种情况： (1)表面粗糙度：波长和波高之比一般小于 50。 属于微观几何形状误差。 (2)表面波纹度：峰谷的波长和波高之比等于501000的不平程度称为波纹度。 (3)形状误差 ：零件表面中峰谷的波长和波高之比大于1000的不平程度属于形状误差。,2019/11/29,几何产品规范与检验,39,表面粗糙度的基本术语（一）,取样长度l：评定表面粗糙度所规定的一段基准线长度。一般在一个取样长度内应包含个以上的波峰和波谷。 评定长度 ln：评定长度可包括一个或多个取样长度。表面不均匀的表面，宜选用较长的评定长度。 评定长度一般按5个取样长度来确定。,2019/11/29,几何产品规范与检验,40,表面粗糙度的基本术语,评定表面粗糙度的基准线：评定表面粗糙度的一段参考线。有以下两种： 轮廓的最小二乘中线m：在取样长度内，使轮廓上各点至一条该线的距离平方和为最小。即： 轮廓算术平均中线m ：在取样长度内，将实际轮廓划分上下两部分，且使上下面积相等的直线 。即：F1+F3+F2n-1= F2+F4+F2n,2019/11/29,几何产品规范与检验,41,表面粗糙度的符号,在图样上表示表面粗糙度的符号有三种： a为基本符号，表示表面可以用任何方法获得；b表示表面是用去除材料的方法获得的；c表示表面是用不去除材料的方法获得的。 a b c,2019/11/29,几何产品规范与检验,42,表面粗糙度的代号,a1、a2 处为粗糙度高度参数的允许值（m）； b处标注加工方法、镀涂或其它表面处理； c处标出取样长度（mm）； d标出加工纹理方向符号； e处标出加工余量（mm）； f处标出间距参数值（mm）或轮廓支承长度率。,2019/11/29,几何产品规范与检验,43,表面度的测量,比较法：将被测表面和表面粗糙度样板直接进行比较，多用于车间，评定表面粗糙度值较大的工件。 光切法：利用光切原理，用双管显微镜测量。 常用于测量Rz为0.560m。 干涉法：利用光波干涉原理，用干涉显微镜测量。可测量Rz和Ry值。 印模法：利用石腊、低熔点合金或其它印模材料，压印在被测零件表面，放在显微镜下间接地测量被测表面的粗糙度。适用于笨重零件及内表面。,2019/11/29,几何产品规范与检验,44,第五章 测量技术基础,2019/11/29,几何产品规范与检验,45,检测的意义,“检测”就是确定产品是否满足设计要求的过程，即判断产品合格性的过程。检测的方法可以分为两类：定性检验和定量测试。定性检验的方法只能得到被检验对象合格与否的结论，而不能得到其具体的量值，在大批量生产中得到广泛应用。定量测试的方法是在对被检验对象进行测量后，得到其实际值并判断其是否合格的方法。,2019/11/29,几何产品规范与检验,46,测量的基本概念,“测量”是以确定量值为目的的全部操作。测量过程实际上就是一个比较过程，也就是将被测量与标准的单位量进行比较，确定其比值的过程。若被测量为L，计量单位为E，确定的比值为q，则测量可表示为 L=qE 一个完整的测量过程应包含测量对象、计量单位、测量方法（含测量器具）和测量精度等四个要素。,2019/11/29,几何产品规范与检验,47,检测的一般步骤,确定被检测项目 认真审阅被测件图纸及有关的技术资料，了解被测件的用途，熟悉各项技术要求，明确需要检测的项目。 设计检测方案 根据检测项目的性质、具体要求、结构特点、批量大小、检测设备状况、检测环境及检测人员的能力等多种因素，设计一个能满足检测精度要求，且具有低成本、高效率的检测预案。 选择检测器具 按照规范要求选择适当的检测器具，设计、制作专用的检测器具和辅助工具，并进行必要的误差分析。,2019/11/29,几何产品规范与检验,48,检测的一般步骤,检测前准备 清理检测环境并检查是否满足检测要求，清洗标准器、被测件及辅助工具，对检测器具进行调整使之处于正常的工作状态。 采集数据 安装被测件，按照设计预案采集测量数据并规范地作好原始记录。 数据处理 对检测数据进行计算和处理，获得检测结果。 填报检测结果 将检测结果填写在检测报告单及有关的原始记录中，并根据技术要求作出合格性的判定。,2019/11/29,几何产品规范与检验,49,量块的“级”与“等”,量块的“级”和“等”是从成批制造和单个检定两种不同的角度出发，对其精度进行划分的两种形式。 按“级”使用时，以标记在量块上的标称尺寸作为工作尺寸，该尺寸包含其制造误差。 按“等”使用时，必须以检定后的实际尺寸作为工作尺寸，该尺寸不包含制造误差，但包含了检定时的测量误差。 就同一量块而言，检定时的测量误差要比制造误差小得多。所以，量块按“等”使用时其精度比按“级”使用要高，且能在保持量块原有使用精度的基础上延长其使用寿命。,2019/11/29,几何产品规范与检验,50,测量器具的分类,按用途的不同量具可分为以下几类： 单值量具 只能体现一个单一量值的量具。可来校对和调整其它测量器具或作为标准量与被测量直接进行比较。如量块、角度量块等。 多值量具 可体现一组同类量值的量具。同样能校对和调整其它测量器具或作为标准量与被测量直接进行比较。如线纹尺、90角尺等。,2019/11/29,几何产品规范与检验,51,专用量具 专门用来检验某种特定参数的量具。常见的有：检验光滑圆柱孔或轴的光滑极限量规，判断内螺纹或外螺纹合格性的螺纹量规，判断复杂形状的表面轮廓合格性的检验样板，用模拟装配通过性来检验装配精度的功能量规等等。 通用量具 我国习惯上将结构比较简单的测量仪器称为通用量具。如游标卡尺、外径千分尺、百分表等。,2019/11/29,几何产品规范与检验,52,测量器具的技术性能指标,量具的标称值 标注在量具上用以标明其特性或指导其使用的量值。如标在量块上的尺寸，标在刻线尺上的尺寸，标在角度量块上的角度等。 刻线间距 测量器具标尺或刻度盘上两相邻刻线中心间的距离。为便于读数，一般做成刻线间距为0.752.5mm的等距离刻线。 分度值 测量器具的标尺上，相邻两刻线所代表的量值之差。如一外径千分尺的微分筒上相邻两刻线所代表的量值之差为0.01mm，则该测量器具的分度值为0.01mm。分度值是一种测量器具所能直接读出的最小单位量值，它反映了读数精度的高低，从一个侧面说明了该测量器具的测量精度高低。,2019/11/29,几何产品规范与检验,53,测量方法分类,1、按所测得的量（参数）是否为欲测之量分类 直接测量 从测量器具的读数装置上得到欲测之量的数值或对标准值的偏差。例如用游标卡尺、外径千分尺测量外圆直径，用比较仪测量长度尺寸等。 间接测量 先测出与欲测之量有一定函数关系的相关量，然后按相应的函数关系式，求得欲测之量的测量结果。,2019/11/29,几何产品规范与检验,54,测量方法分类 （续）,2、按测量结果的读数值不同分类 绝对测量 从测量器具上直接得到被测参数的整个量值的测量。例如用游标卡尺测量零件轴径值。 相对测量 将被测量和与其量值只有微小差别的同一种已知量（一般为测量标准量）相比较，得到被测量与已知量的相对偏差。例如比较仪用量块调零后，测量轴的直径，比较仪的示值就是量块与轴径的量值之差。,2019/11/29,几何产品规范与检验,55,测量方法分类 （续）,3、按被测件表面与测量器具测头是否有机械接触分类 接触测量 测量器具的测头与零件被测表面接触后有机械作用力的测量。如用外径千分尺、游标卡尺测量零件等。为了保证接触的可靠性，测量力是必要的，但它可能使测量器具及被测件发生变形而产生测量误差，还可能造成对零件被测表面质量的损坏。 非接触测量 测量器具的感应元件与被测零件表面不直接接触，因而不存在机械作用的测量力。属于非接触测量的仪器主要是利用光、气、电、磁等作为感应元件与被测件表面联系。如干涉显微镜、磁力测厚仪、气动量仪等。,2019/11/29,几何产品规范与检验,56,测量方法分类 （续）,4、按测量在工艺过程中所起作用分类 主动测量 在加工过程中进行的测量。其测量结果直接用来控制零件的加工过程，决定是否继续加工或判断工艺过程是否正常、是否需要进行调整，故能及时防止废品的发生，所以又称为积极测量。 被动测量 加工完成后进行的测量。其结果仅用于发现并剔除废品，所以被动测量又称消极测量。,2019/11/29,几何产品规范与检验,57,测量方法分类 （续）,5、按零件上同时被测参数的多少分类 单项测量 单独地、彼此没有联系地测量零件的单项参数。如分别测量齿轮的齿厚、齿形、齿距等。这种方法一般用于量规的检定、工序间的测量，或为了工艺分析、调整机床等目的。 综合测量 检测零件几个相关参数的综合效应或综合参数，从而综合判断零件的合格性。例如齿轮运动误差的综合测量、用螺纹量规检验螺纹的作用中径等。综合测量一般用于终结检验，其测量效率高，能有效保证互换性，在大批量生产中应用广泛。,2019/11/29,几何产品规范与检验,58,测量方法分类 （续）,6、按被测工件在测量时所处状态分类 静态测量 测量时被测件表面与测量器具测头处于静止状态。例如用外径千分尺测量轴径、用齿距仪测量齿轮齿距等。 动态测量 测量时被测零件表面与测量器具测头处于相对运动状态，或测量过程是模拟零件在工作或加工时的运动状态，它能反映生产过程中被测参数的变化过程。例如用激光比长仪测量精密线纹尺，用电动轮廓仪测量表面粗糙度等。,2019/11/29,几何产品规范与检验,59,测量方法分类 （续）,7、按测量中测量因素是否变化分类 等精度测量 在测量过程中，决定测量精度的全部因素或条件不变。例如，由同一个人，用同一台仪器，在同样的环境中，以同样方法，同样仔细地测量同一个量。在一般情况下，为了简化测量结果的处理，大都采用等精度测量。实际上，绝对的等精度测量是做不到的。 不等精度测量 在测量过程中，决定测量精度的全部因素或条件可能完全改变或部分改变。由于不等精度测量的数据处理比较麻烦，因此一般用于重要的科研实验中的高精度测量。,2019/11/29,几何产品规范与检验,60,检测中应遵循的重要原则,阿贝原则、基准统一原则、最短测量链原则、最小变形原则和封闭原则是测量中比较重要的原则。 （1）阿贝原则 要求在测量过程中被测长度与基准长度应安置在同一直线上的原则。,2019/11/29,几何产品规范与检验,61,（2）基准统一原则 测量基准要与加工基准和使用基准统一。即工序测量应以工艺基准作为测量基准，终结测量应以设计基准作为测量基准。 （3） 最短测量链原则 应尽可能减少测量链的环节数，以保证测量精度。 （4） 最小变形原则 测量器具与被测零件都会因实际温度偏离标准温度和受力（重力和测量力）而发生变形，形成测量误差。,2019/11/29,几何产品规范与检验,62,测量误差与数据处理,测量误差产生的原因：测量器具的误差；方法误差；人员误差等。 测量方法分类：随机误差、系统误差、粗大误差。,2019/11/29,几何产品规范与检验,63,四、等精度直接测量的数据处理,等精度测量是指采用相同的测量基准、测量工具与测量方法，在相同的测量环境下，由同一个测量者进行的测量。在这种条件下获得的一组数据，每个测量值都具有相同的精度。等精度测量的数据通常按以下步骤处理： 1、检查测量列中有无显著的系统误差存在，如为已定系统误差或能掌握确定规律的系统误差（线性系统误差、周期性变化的系统误差），应查明原因，在测量前加以减小与清除，或在测量值中加以修正。 2、计算测量列的算术平均值、残余误差和标准偏差。 3、判断粗大误差，若存在，则应将其剔除后重新计算新测量列的算术平均值、残余误差和标准偏差。 4、计算测量列算术平均值的标准偏差值. 5、估算总的测量不确定度。 6、写出测量结果的表达式。,2019/11/29,几何产品规范与检验,64,作用：轴承是一种传动支承部件，它既可以用于支承旋转的轴，又可以减少轴与支承部件之间的摩擦力，广泛地用于机械传动中。 分类： 滑动轴承（铜轴瓦）： 滚动轴承 ： 按滚动体结构：球轴承、滚子轴承、滚针轴承 按承受载荷形式：向心轴承、推力轴承、向心推力轴承,轴承的作用及分类：,第六章 滚动轴承的互换性,第六章 滚动轴承的互换性,2019/11/29,几何产品规范与检验,65,2滚动轴承的组成：,滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。,第六章 滚动轴承的互换性,2019/11/29,几何产品规范与检验,66,3滚动轴承的安装形式：,外圈与箱体上的轴承座配合，内圈与旋转的轴颈配合。 通常外圈固定不动因而外圈与轴承座为过盈配合；内圈随轴一起旋转内圈与轴也为过盈配合。 考虑到运动过程中轴会受热变形延伸，一端轴承应能够作轴向调节；调节好后应轴向锁紧。,第六章 滚动轴承的互换性,2019/11/29,几何产品规范与检验,67,4滚动轴承的结构特点：,滚动轴承是一种标准件。 有内外两种互换性。 滚动轴承的精度要求很高。,第六章 滚动轴承的互换性,2019/11/29,几何产品规范与检验,68,6.2、滚动轴承的精度等级,第六章 滚动轴承的互换性,2019/11/29,几何产品规范与检验,69,公差等级：,滚动轴承按其内外圈基本尺寸的公差和旋转精度分为五级：其名称和代号由低到高分别为普通级/P0、高级/P6、/P6x、精密级/P5、超精密级/P4及最精密级/P2（GB/T272-1993）。凡属普通级的轴承，一般在轴承型号上不标注公差等级代号。,第六章 滚动轴承的互换性,2019/11/29,几何产品规范与检验,70,6.3滚动轴承内径与外径的公差带及其特点,1.公差带 轴承内、外径公差带的特点是：所有公差带都单向偏置在零线下方，即上偏差为0，下偏差为负值。,第六章 滚动轴承的互换性,2019/11/29,几何产品规范与检验,71,2滚动轴承配合制：,就滚动轴承而言，由于是标准件，与外圈相配合的部分采用基轴制；与内圈相配合的轴采用基孔制。,第六章 滚动轴承的互换性,2019/11/29,几何产品规范与检验,72,4配合性质的选择：,轴承配合性质的选择即是确定与轴承相配合的轴颈和轴承座的基本偏差代号。 选择轴承配合性质的依据是：轴承内外圈所受的负载类型、轴承所受负载的大小、轴承的工作条件、与轴承相配合的孔和轴的材料和装卸要求等。,第六章 滚动轴承的互换性,2019/11/29,几何产品规范与检验,73,负载类型：,局部负载：作用于轴承上的合成径向负载与套圈相对静止，即负载方向始终不变地作用在套圈滚道的局部区域上。通常采用小间隙配合或过渡配合。 循环负载：作用于轴承上的合成径向负载与套圈相对旋转，即合成径向负载顺次作用在套圈的整个圆周上。通常采用过盈或较紧的过渡配合。 摆动负载：作用于轴承上的合成径向负载与所承载的套圈在一定区域内相对摆动，即合成径向负载经常变动地作用在套圈滚道的小于180的部分圆周上。,第六章 滚动轴承的互换性,2019/11/29,几何产品规范与检验,74,负载的大小：,轴承在负载的作用下，套圈会发生变形，使配合面受力不均匀，引起松动。因此，受重负载时配合应紧些，受轻负载时配合应松些。一般地，负载如下分类： 轻负载： P0.07C 正常负载：0.07CP0.15C 重负载： P0.15C 其中：P为轴承的当量径向负载，C为轴承的额定负载，数据可以从有关手册中查找。,第六章 滚动轴承的互换性,2019/11/29,几何产品规范与检验,75,第十一章 尺寸链 基础,第一节 概述,2019/11/29,几何产品规范与检验,76,一、尺寸链的定义及特点,定义：,（2）相关性,特点：,（1）封闭性,2019/11/29,几何产品规范与检验,77,二、尺寸链的基本术语,（1）环 尺寸链中，每一个尺寸简称为环。,（2）封闭环,（3）组成环:,1）增环 2）减环,2019/11/29,几何产品规范与检验,78,（4）传递系数,直线尺寸链： 增、减还的传递系数分别为+1和-1。,2019/11/29,几何产品规范与检验,79,三、尺寸链的分类,尺寸链有各种不同的形式，可以按不同的方法来分类。 1. 按应用场合分,2019/11/29,几何产品规范与检验,80,2. 按各环所在空间位置分 ,主要有：,2019/11/29,几何产品规范与检验,81,3. 按各环尺寸的几何特性分,2019/11/29,几何产品规范与检验,82,第二节 尺寸链的建立 与分析,2019/11/29,几何产品规范与检验,83,一、尺寸链的建立,零件尺寸链的封闭环应为公差等级要求最低的环 工艺尺寸链的封闭环是在加工中最后自然形成的环 一个尺寸链中只有一个封闭环。,1.确定封闭环,2019/11/29,几何产品规范与检验,84,图11-4车床顶尖高度尺寸链,2. 查找组成环,2019/11/29,几何产品规范与检验,85,只需将链中各尺寸依次画出，形成封闭的图形即可.,3. 画尺寸链图、判断增减环,（1）画尺寸链图,回路法：,（2）判断增环、减环,2019/11/29,几何产品规范与检验,86,二、分析计算尺寸链的任务和方法,1.正计算 已知各组成环的极限尺寸，求封闭环的极限尺寸。 2. 反计算 已知封闭环的极限尺寸和各组成环的基本尺寸，求各组成环的极限偏差。 尺寸链计算方法有完全互换法（极值法）、大数互换法（概率法）、修配法和调整法等。,2019/11/29,几何产品规范与检验,87,第三节 完全互换法计算直线尺寸链,2019/11/29,几何产品规范与检验,88,完全互换法(极值法),2019/11/29,几何产品规范与检验,89,一、基本公式,A0= （11-1）,设尺寸链的总环数为n，增环环数为m，A0为封闭环的基本尺寸，Az为增环的基本尺寸，Aj为减环的基本尺寸，则对于直线尺寸链有如下公式（课P232）:,A0max= （11-2）,A0min= （ 11-3）,ES0 = （11-4）,2019/11/29,几何产品规范与检验,90,T0 = （11-6）,（1）在尺寸链中封闭环的公差值最大，精度最低。 （2）在建立尺寸链时应遵循“最短尺寸链原则”，使组成环数目为最少。,EI0 = （11-5）,2019/11/29,几何产品规范与检验,91,二、校核计算(正计算),11-5齿轮部件尺寸链图,2019/11/29,几何产品规范与检验,92,(1) 确定封闭环及其技术要 (2) 寻找全部组成环，画尺寸链图，并判断增、减环。 (3) 计算（校核）封闭环的基本尺寸 (4) 计算（校核）封闭环的极限偏差 (5) 计算（校核）封闭环的公差,2019/11/29,几何产品规范与检验,93,三、设计计算（反计算）,在具体分配各组成环的公差时，可采用：“等公差法”或“等精度法”。,
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